提升二技電子系學生網路通訊實務能力之教育研究---網路管理技術設計與教學研究

行政院國家科學委員會補助專題研究計畫成果報告

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※　　　　 網路管理技術設計與教學研究　 　　　　※

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計畫類別：□個別型計畫　　■整合型計畫

計畫編號：NSC 88－2511－S－151－003

執行期間：88 年 02 月 01 日至 89 年 07 月 31 日

計畫主持人：郭德惠

共同主持人：謝欽旭

共同主持人：潘正祥

助教級兼任助理：鄭瑞川

本成果報告包括以下應繳交之附件：

□赴國外出差或研習心得報告一份

□赴大陸地區出差或研習心得報告一份

□出席國際學術會議心得報告及發表之論文各一份

□國際合作研究計畫國外研究報告書一份

執行單位：國立高雄應用科技大學 電子工程系

中　華　民　國 89 年　7　月　31　日

行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告

提昇二技電子系學生網路通訊實務能力之教育研究

網路管理技術設計與教學研究

The Study of Networ k Management Techniques

計畫編號：NSC 88-2511-S-151-003

執行期限：88 年 02 月 01 日至 89 年 07 月 31 日

主持人：郭德惠

國立高雄應用科技大學電子工程系 E-mail: [email protected]

共同主持人：謝欽旭

國立高雄應用科技大學電子工程系 E-mail: [email protected]

共同主持人：潘正祥

國立高雄應用科技大學電子工程系 E-mail: [email protected]

助教級兼任助理：鄭瑞川

國立高雄應用科技大學電子工程系 E-mail: [email protected] 一、中文摘要 計算環境的 網路化是未 來必然的 趨 勢，我們可以預期各界對網路人才的大量 需求。本計劃旨在強化本系相關的教學、 研究設備，以提昇本系師、生在此重要方 向的實務能力。配合相關子計劃，本計劃 目標有二：其一是培養高階網路人才；其 二是開發網路新的應用領域。本計劃之執 行已完滿達成上述目標：在教學上透過設 備添置、教材設計，已陸續開授相關課程； 在研究上已完成一套網際網路遠程監控系 統。 關鍵詞：電腦網路、網站架設、網路規劃 管理、網路遠程監控 Abstract

Networking is an inevitable trend of future computing environments. We can expect an increasing demand on professionals in this field. In response to this prospect, this project tries to reinforce our teaching and researching facilities, in order to make our students and faculties get better prepared for this impact. The objective of this project is two-folded: one is the training of advanced network professionals, and the other is the development of novel

applications over computer networks. This project had successfully achieved above goals.

Keywords: Computer Networks, Server

Management, Network Planning, Network Remote Control

二、緣由與目的 計算機網路已帶來另一波計算環境的 革命。政府機構大力推動國家資訊基礎建 設，積極將各項服務業務網路化；工商產 業界普遍架設區域網路，並透過廣域網路 從事廣告及交易；網際網路更儼然成為未 來學習、工作、及生活上的必要工具。電 腦網路勢必劇烈改變我們的溝通、生活、 及經濟活動的模式。 面對此一變革，在教學上我們必須賦 予學生充分的專業實務能力，以因應人才 市場的需求。在研究上我們必須掌握此一 脈動，積極在網路上研究開發新的應用領 域。我們期望賦予學生三種不同層次的網 路素養。最基本的是使用網路的能力，特 別是網際網路上各式豐富的資源。其次是 進階網管人才的培訓，這包括網路系統規 劃整合、網站架設管理等實務能力的養 成。其三是培養學生應用系統開發的能 力，諸如網路資料庫系統、互動式網頁等。

針對上述目標，本系已開設部分相關 課程，並獲得良好成效。但部分課題由於 欠缺適合實習設備，無法讓學生累積充分 的實務經驗，這是急待突破的瓶頸。 此外我們也期望在網際網路上開發全 新的應用領域，本計劃已在透過全球資訊 網作遠程硬體介面控制的議題上獲致極為 樂觀的初步結果。網際網路跨平台的特性 已使其成為廣域網路的共通標準，其上已 有諸多成熟的服務項目，諸如遠程上機、 檔案傳輸、電子郵件、網路論壇等。其中 全球資訊網挾其多媒體、超連結、整合服 務等特質，促使網際網路普為各領域、各 行業人士所接受，帶來人類資訊傳遞方式 的另一次變革。全球資訊網本身的發展始 於 靜 態 、 單 向 呈 現 的 超 文 件 標 示 語 言 [1]，而後有新的擴充次第出現，如動態超 文件標示語言 [2]與三度空間虛擬實境標 示語言 [3]等。其中互動式網頁是重要的 發 展 方 向 之 一 ， 相 關 技 術 包 括 Common Gateway Interface[4]、Java Applet[5]、 JavaScript[6] 、 ActiveX[7] 、 Active Server Page[8]等。線上資料庫存取更新 是互動式網頁的一項重要應用，於此業界 已有相當成熟的產品出現，如 Microsoft Back Office[9] 系列產品，其做法是由網 頁伺服軟體透過開放式資料庫連結[10]與 資料庫作連結。目前網際網路上的服務大 多以資料的存取為主，少有與硬體控制作 結合的應用。我們認為網際網路在某些遠 程控制上有其發展潛力。傳統的遠程控制 已有其成熟結果，但專屬軟硬體需求是傳 統遠程控制的最大阻礙，相對較高的單位 成本限制其普及性。本計劃將全球資訊 網、共通閘道介面程式、以及硬體介面系 統作有效整合，利用網際網路之普及性， 以全球資訊網瀏覽器作為主控端介面，來 進行遠程的視訊監控、數據擷取、以及控 制命令下達。本計劃所採行的做法免除傳 統遠程控制中專屬系統的限制，日易普及 的網際網路使任何一部機器無須特殊軟硬 體設備即可成為主控端。在自由鬆散的網 際網路架構下，我們的系統或許無法滿足 工業、軍事領域所要求的即時性，但在家 用、消費性產品、及研究領域中有其重大 意義。 搭配相關的 研究計劃及 教育訓練 課 程，本計劃的終極目標在於全系列的網路 實務教育訓練課程，包括：網路使用、網 頁設計、網路程式設計、網路應用開發、 網站架設管理、網路硬體遙控、網路規劃 管理、網路系統整合等。 三、結果與討論 本計劃從課程開授、專題研究、專題 製作、以及產學合作等方式配合執行。具 體成果如下： 甲、教學改進 針對計算機網路的現況及未來發展趨 勢，本系規劃了下列相關課程。其中第 1 項為基本訓練，其目的在於使學生熟悉網 路這項新工具，並進而善用之。第 2, 3 項的目標在於培訓進階軟體人才，以從事 全球資訊網程式設計、開發網際網路新應 用、或將資料庫應用移植到網路上。高階 網路管理人員是第 4, 5 項的教學目標，各 式現行方案的實務經驗將是訓練的主題。 而第 6 項則是試圖開發新的網路應用領 域，目前網路上的應用大多以資料存取為 主，我們相信透過跨平台的網際網路作遠 程硬體控制將是個極具潛力的發展方向。 1. 網路應用: 區域網路、網際網路之 使用、網頁設計 2. 網路程式設計:

WWW: JavaScript, CGI, Java, ASP TCP/IP: 新運用開發 3. 網 路 資 料 庫 整 合 : SQL, ODBC, WWW-Based Database 4. 網 站 架 設 管 理 : Microsoft Windows NT, FreeBSD/Linux, Advanced Server 5. 網路規劃整合: Ethernet, FDDI, ISDN, Wireless LAN

6. 網 路 遠 程 硬 體 控 制 : Distant Laboratory

上述課題 1 3 項，本系開設了相關課 程，配合本系現有電腦實驗室作實務練 習，業已獲致良好成效。此項訓練將可搭

配子計劃三所規劃之課程，賦予學生在網 路上開發多媒體應用之能力。4 6 項的實習 課程有其特殊性，必須透過系統安裝、重 新佈線、硬體界接等過程來累積實務經 驗。本計劃第一年增設五部低階伺服器， 並由本系”電腦與通訊研究中心”支援，配 合專題製作課程，已訓練二十餘名學生， 使其具備伺服器建置管理能力。八十八學 年度第二學期，配合本校電機系及本系所 籌設的專業網路實驗室，於二技部開授兩 班”伺服器建置管理”課程。此間並支援勞 委會開授網路相關課程。第 5 項先期將以 現有的 Ethernet 及 FDDI 網路為訓練基 礎，後期將配合子計劃一及四之研究與 ISDN 及無線區域網路作整合。第 6 項將與 子計劃六配合，以個人電腦及現有介面設 備作網路遠程硬體監控研究，最終將建構 一遠距微控制器實驗室。 相關課程教材採網頁化方式上線，藉以 提高學習效能，網址如下： http://ohm.ec.nkit.edu.tw/ netlab 乙、全球資訊網遠程監控系統 前述第 6 項的先期研究是本計劃第一 年重點工作之一，其研究成果將於第二年 起用以開設相關教學課程，目前此部分工 作全部完成，結果極為樂觀。本計劃成員 各自在網際網路及硬體介面控制已有相當 基礎，本計劃中主要研究工作將是從持續 發展的網際網路中評比各項現有技術，並 作系統整合，以及開發網頁控制元件庫。 本系統在主控端採標準的全球資訊網 瀏覽器，以求其普及性及主控位置之彈 性。受控端將是本計劃研究重點，我們評 比各式現有技術組合，在尚未定型的網際 網路中選取適切的現有技術，將對後續的 系統整合及開發工作產生重大影響。評比 時我們以普遍性、整合性、成本效益等作 為主要考量因素。評估後，本計劃採用下 列組合：Microsoft Windows 95/ OmniHTTPd Professional/ Common Gateway Interface Programming in C/ PCL-711S/ 遙控載具 搭載無線攝影機，網路視訊系統部分則選 用現成的 NetMeeting。目前全系統在固接 式環境已能正常運作，使用者透過網際網 路，以網路上任一機器的瀏覽器為使用者 介面、來進行遠程視訊監控並做遙控載具 控制命令下達。有關遠程啟動及自動定址 等問題也提前獲得解決，系統已能順利移 植到撥接式環境中。這些研究成果將與子 計劃六配合，用以實現遠距實驗室的目 標。系統架構及成品如下圖所示，詳細資 料請參照下列網址： http://ohm.ec.nkit.edu.tw/~netlab 丙、產學合作 前項成果已引起業界注意，透過本校 育成中心引介，本系”電腦與通訊研究中 心”已和摩天網絡股份有限公司簽訂合作 協定，擬以前項研究成果為基礎，進行嵌 入式系統及智慧型網路家電之研發。 四、計劃成果自評 感謝國科會對本計劃之支持，使各項 工作得以順利進行並達成預定目標。 資訊網路是國家重要基礎建設之一， 而目前此方面進階人力極為欠缺，本計劃 執行之後已對此作出下列貢獻：1. 普遍建 立學生使用網路的能力。2. 培養進階網路 規劃管理、網站架設管理人員。3. 訓練網 路相關軟體設計人才。4. 研究開發網路上 新的應用領域。 本計劃之執行已完成下列預定目標： 1. 備妥網路伺服器架設管理實驗設 備，並開授相關課程培養初階網路 管理、進階網站架設管理人員。完 成相關教材編撰工作。 2. 已完成一套可實務運作的全球資訊 網遠程遙控模組。達成下列具體成 果：透過網際網路，以網路上任一 機器的瀏覽器為使用者介面、來進 行

a. 遠程視訊監控 b. 遠程數據擷取 c. 遠程控制命令下達 參與之工作人員並由此項計劃獲 得下列訓練： 1. 了解相關領域的近期發展及未 來方向 2. 獲得系統開發、整合等經驗 3. 熟悉相關軟硬體設備操作使用 五、參考文獻

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HTML," at

http://www.ncsa.uiuc.edu/General/Intern et/WWW/HTMLPrimer.html

[2] Microsoft Corporation, "Dynamic

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http://msdn.microsoft.com/developer/sdk /inetsdk/help/dhtml/references/dhtmlrefs. htm

[3] Prosise, J., " 3-D worlds on the web: an introduction to virtual reality modeling language," PC Magazine, May 1996. [4] The National Center for Supercomputing

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[5] Sun Microsystems, Inc., "The source for Java technology," at http://java.sun.com/ [6] JavaScript World, "JavaScript tutorials,"

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http://www.jsworld.com/tutorials/main/ [7] Microsoft Corporation, "Microsoft

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[9] Microsoft Corporation, "Microsoft Back Office," at http://www.microsoft.com [10] Lam, J., " Database connectivity and the

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